(57)【要約】      （修正有）【課題】放射線治療において照射線量が過大となることを容易に防止する。【解決手段】治療計画支援装置は、データ記憶部と、画像記憶部１２８と、組織領域決定部と、治療計画作成部１０４と、比較部と、表示部１２０とを備える。データ記憶部１２８には、人体における複数の組織領域を示す組織領域データ、及び、組織領域毎の放射線に対する許容線量が記憶されている。画像記憶部１０８は、被検体の画像データを記憶する。組織領域決定部は、組織領域データに基づいて、被検体の画像データから組織領域を決定する。治療計画作成部１０４は、被検体に対する治療用放射線の照射条件と、当該照射条件における線量分布とを求める。比較部は、組織領域決定部により決定された組織領域に対応する許容線量と、上記線量分布とを比較する。表示部１２０は、比較部の比較結果を反映した情報を表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体における複数の組織領域を示す組織領域データ、及び、前記組織領域毎の放射線に対する許容線量が記憶されたデータ記憶部と、
被検体の画像データを記憶する画像記憶部と、
前記組織領域データに基づいて、前記被検体の画像データから組織領域を決定する組織領域決定部と、
前記被検体に対する治療用放射線の照射条件と、当該照射条件における線量分布とを求める治療計画作成部と、
前記組織領域決定部により決定された前記組織領域に対応する前記許容線量と、前記治療計画作成部により算出された前記線量分布とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果を反映した情報を表示する表示部と
を備えることを特徴とする治療計画支援装置。
【請求項２】
前記比較部は、前記線量分布と前記許容線量とを比較することで、前記組織領域において前記線量分布に基づく予想照射線量が前記許容線量を超えるか否かを判定する判定処理を行い、
前記表示部は、前記判定処理の結果情報を表示する
ことを特徴とする請求項１記載の治療計画支援装置。
【請求項３】
前記判定処理の結果、前記組織領域において前記予想照射線量が前記許容線量を超える場合、前記表示部は、前記被検体の画像データに基づく被検体画像において、前記許容線量を超える線量超過領域を識別表示することを特徴とする請求項２記載の治療計画支援装置。
【請求項４】
前記表示部は、前記線量超過領域を識別表示する場合に、前記線量超過領域において前記予想照射線量が前記許容線量をどの程度超過するかを示す情報を表示することを特徴とする請求項３記載の治療計画支援装置。
【請求項５】
前記治療計画作成部は、前記予想照射線量が前記許容線量をどの程度超過するかの情報を前記比較部から取得し、取得した情報に基づいて、前記線量超過領域において前記予想照射線量が下がるように前記治療計画を自動的に再作成する再作成処理を行うことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の治療計画支援装置。
【請求項６】
前記データ記憶部は、性別と年齢とに応じて互いに異なる複数の許容線量のデータを記憶し、
前記比較部は、前記被検体の性別及び年齢を取得して、取得した性別及び年齢に対応する前記許容線量のデータを前記データ記憶部から取得し、取得した前記許容線量のデータと、前記線量分布とを比較する
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項記載の治療計画支援装置。
【請求項７】
人体における複数の組織領域を示す組織領域データ、及び、前記組織領域毎の放射線に対する許容線量が記憶されたデータ記憶部と、
被検体の画像データを記憶する画像記憶部と、
前記組織領域データに基づいて、前記被検体の画像データから組織領域を決定する組織領域決定部と、
前記組織領域決定部により決定された前記組織領域に対応する許容線量に基づいて、前記被検体に対する治療用放射線の照射条件を求める治療計画作成部と
を備えることを特徴とする治療計画支援装置。
【請求項８】
前記データ記憶部は、性別と年齢とに応じて互いに異なる複数の許容線量のデータを記憶し、
前記治療計画作成部は、前記被検体の性別及び年齢に対応する前記許容線量のデータを前記データ記憶部から取得し、取得した前記許容線量のデータに基づいて前記照射条件を求める
ことを特徴とする請求項７項記載の治療計画支援装置。
【請求項９】
前記組織領域決定部は、前記被検体の画像データからリスク臓器を抽出し、前記リスク臓器を前記組織領域として決定する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の治療計画支援装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の治療計画支援装置と、放射線治療装置とを備え、
前記治療計画作成部は、前記比較結果を反映した情報の表示後に、前記治療用放射線の照射条件を最終的に決定するように構成され、
前記放射線治療装置は、前記治療計画作成部により最終的に決定された照射条件で放射線を照射可能に構成される
ことを特徴とする放射線治療システム。
【請求項１１】
請求項７又は請求項８記載の治療計画支援装置と、前記治療計画支援装置により求められた照射条件で治療用放射線を照射可能に構成される放射線治療装置とを備えることを特徴とする放射線治療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、治療計画支援装置、及び、放射線治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療は、放射線が生物の細胞を殺す作用を利用して、癌などの疾患部位に放射線を照射するものである。放射線治療装置としては例えば、リニアアクセラレータ（linear accelerator）が使われている（例えば特許文献１参照）。リニアアクセラレータは、治療台に横たわった患者の疾患部位に対して、加速電子線をターゲットに当てることで発生する放射線を放射線照射装置から照射するものである。
【０００３】
放射線治療では、種々の準備作業が事前に行われる。第１段階では、例えばＸ線ＣＴ装置により疾患部位の画像を取得する。第２段階では、疾患部位の画像に基づいて疾患部位の位置、大きさ、輪郭（形状）などを把握し、どのようなアイソセンターの位置及び線量分布、照射法（視野、角度、門数など）を選択すれば、疾患部位周辺の正常領域に対する照射線量を抑えつつ、疾患部位に対して集中的に放射線を照射できるかを決定する。第３段階では、透視による患者位置決め、体表マーキング、及び、決定した照射法によるシミュレーションなどが行われる。
【０００４】
なお、上記アイソセンターとは、「架台が回転する治療装置において、架台回転と照射野限定システムの回転によって対称照射野のビーム軸が作る最小球体の中心」を指す（例えば特許文献２の段落［０００５］や［０００８］参照）。ガントリが回転する放射線治療装置におけるアイソセンターとは、例えば、放射線を異なる角度から標的部位（疾患部位）に照射する際の放射線の交点となる照射中心を意味し、ガントリの回転中心と一致する。
【０００５】
従来の放射線治療では、医師などの操作者が、照射線量や照射方向などの照射条件の各パラメータを治療計画時に手動で治療計画作成装置に入力する。そして、これら入力情報に基づいて、治療計画作成装置が線量分布を計算及び出力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５５７１９号公報
【特許文献２】特開２００８−０４６４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の治療計画では、治療計画作成装置で計算された線量分布に問題がないかどうかを操作者がチェックしていたので、入力内容が適正範囲であったか否かのチェックに時間を要していた。また、パラメータに大きすぎる値を入力しても、チェックをすり抜けて気づかない場合があった。この場合、過大な線量が患者に照射されるおそれがある。
【０００８】
このため、放射線治療において照射線量が過大となることを容易に防止する技術が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明の実施形態が取り得る態様の数例を各態様毎に説明する。
【００１０】
（１）一実施形態では、治療計画支援装置は、データ記憶部と、画像記憶部と、組織領域決定部と、治療計画作成部と、比較部と、表示部とを備える。
データ記憶部には、人体における複数の組織領域を示す組織領域データ、及び、組織領域毎の放射線に対する許容線量が記憶されている。
画像記憶部は、被検体の画像データを記憶する。
組織領域決定部は、組織領域データに基づいて、被検体の画像データから組織領域を決定する。
治療計画作成部は、被検体に対する治療用放射線の照射条件と、当該照射条件における線量分布とを求める。
比較部は、組織領域決定部により決定された組織領域に対応する許容線量と、治療計画作成部により求められた線量分布とを比較する。
表示部は、比較部の比較結果を反映した情報を表示する。
【００１１】
（２）別の一実施形態では、治療計画支援装置は、上記同様のデータ記憶部と、上記同様の画像記憶部と、上記同様の組織領域決定部と、治療計画作成部とを備える。この実施形態での治療計画作成部は、組織領域決定部により決定された組織領域に対応する許容線量に基づいて、被検体に対する治療用放射線の照射条件を求める。
【００１２】
（３）一実施形態では、放射線治療システムは、上記（１）の治療計画支援装置と、放射線治療装置とを備える。この実施形態では、治療計画支援装置の治療計画作成部は、上記比較結果を反映した情報の表示後に、治療用放射線の照射条件を最終的に決定するように構成され、放射線治療装置は、当該最終的に決定された照射条件で放射線を照射可能に構成される。
【００１３】
（４）別の一実施形態では、放射線治療システムは、上記（２）の治療計画支援装置と、当該治療計画支援装置により求められた照射条件で治療用放射線を照射可能に構成される放射線治療装置とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の放射線治療システムの全体構成を示すブロック図。
【図２】図１の治療計画支援装置の詳細構成を示すブロック図。
【図３】許容線量データの一例を模式的に示す表。
【図４】治療計画に用いられる被検体画像の一例を示す模式図。
【図５】解剖学的領域データベースに記憶された組織領域データの一例として、図４に示す治療計画用の画像と人体座標系でほぼ同位置に相当する同方向断面の模式図。
【図６】線量容積ヒストグラムの一例を示す模式図。
【図７】照射対象領域を指定した画面の一例を示す模式図。
【図８】算出された線量分布に基づく各組織領域の線量と、各組織領域の許容線量とを比較表示した画面の一例を示す模式図。
【図９】治療計画の線量分布において許容線量を超過する組織領域がある場合に表示される警告画面の一例を示す模式図。
【図１０】本実施形態の放射線治療システムの動作の流れの一例を示すフローチャート。
【図１１】本実施形態の変形例に係る放射線治療システムの全体構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、各図において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
（本実施形態の構成）
図１は、本実施形態の放射線治療システム１０の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、放射線治療システム１０は、画像診断装置２０と、治療計画支援装置３０と、放射線治療装置４０と、これらを互いに接続する通信経路５０とを有する。
【００１７】
放射線治療装置４０は、システム制御部５８と、寝台駆動装置６０と、寝台６２と、ガントリ（アーム部）６６と、スタンド７０と、高電圧供給装置７４と、絞り駆動装置７８とを有する。ガントリ６６内には、治療用ヘッド８０、電子線発生装置８４が設けられている。治療用ヘッド８０は、導波ガイド９０ａと、ベンディングマグネット９０ｂと、ターゲット９０ｃと、多分割の絞り（コリメータ）９０ｄとを内部に備える。スタンド７０内には、回転駆動装置９２が設けられている。
【００１８】
寝台６２は、システム制御部５８の制御下で所定方向に移動可能である。即ち、寝台駆動装置６０は、システム制御部５８の制御に従って、被検体Ｐが載置される寝台６２の位置を移動させる。
【００１９】
高電圧供給装置７４は、システム制御部５８の制御に従って、癌や腫瘍などの疾患部位を縮小又は消滅させるための治療用放射線（この例では電子線）の照射に必要な電力を電子線発生装置８４に供給する。
電子線発生装置８４は、寝台６２上に載置される被検体Ｐの治療用の電子線ＥＬを発生する。
【００２０】
絞り駆動装置７８は、システム制御部５８の制御に従って絞り９０ｄの開口を調整することで、治療用ヘッド８０から照射される治療用放射線の照射範囲を変更する。
【００２１】
具体的には、電子線発生装置８４によって発生した電子線ＥＬは、導波ガイド９０ａによって加速されて、ベンディングマグネット９０ｂに入射する。ベンディングマグネット９０ｂは、入射した電子線ＥＬの進行方向を下方に向けることで、電子線ＥＬをターゲット９０ｃに衝突させる。これにより、治療用放射線（この例では電子ビーム）ＥＢが発生する。発生した治療用放射線ＥＢは、絞り９０ｄによって照射形状や線量分布が調整された上で、寝台６２上の被検体Ｐに照射される。
【００２２】
ガントリ６６は、上記治療用ヘッド８０や電子線発生装置８４を一体として保持し、寝台６２の周りで回転可能に構成される。
スタンド７０は、ガントリ６６を支持する。
【００２３】
回転駆動装置９２は、システム制御部５８の制御に従って、ガントリ６６とスタンド７０との接続部を中心として、ガントリ６６を回転させる。
【００２４】
システム制御部５８は、治療計画支援装置３０から入力される治療計画を被検体情報と関連づけて記憶する。システム制御部５８は、放射線治療装置４０全体を制御し、上記のように各部を機能させることで治療計画に従った照射条件の下で治療用放射線を寝台６２上の被検体Ｐに照射させる。なお、ここでは治療用放射線として電子線を用いる構成を述べるが、これは一例にすぎず、放射線治療装置４０としてＸ線、陽子線、重粒子線などの他の治療用放射線を用いる構成でもよい。
【００２５】
画像診断装置２０は、例えばＸ線ＣＴ装置（Ｘ−ｒａｙ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：Ｘ線コンピュータ断層撮影装置）、Ｘ線診断装置、磁気共鳴イメージング装置などである。画像診断装置２０は、例えば３次元画像データであるボリュームデータや、複数のスライスからなる２次元画像データとして、公知の磁気共鳴イメージングやＸ線ＣＴなどの手法によって被検体Ｐの画像データのファイルを生成する。
【００２６】
画像診断装置２０は、生成した画像データのファイルの付帯情報に、被検体Ｐの性別及び年齢や、人体座標系のどの位置におけるどの方向からの断面であるかの情報を付随させる。
【００２７】
人体座標系とは例えば、被検体の左右方向をＸ軸方向とし、腹側を前、背中側を後ろとした被検体の前後方向をＹ軸方向とし、およそ背骨延在方向に頭を上、足を下とした被検体の上下方向をＺ軸方向とするものである。本実施形態では一例として、人体座標系のＸ−Ｙ平面をアキシャル面、人体座標系のＸ−Ｚ平面をコロナル面、人体座標系のＹ−Ｚ平面をサジタル面とする。
【００２８】
画像診断装置２０により生成された画像データのファイルは、通信経路５０を介して治療計画支援装置３０に入力される。
【００２９】
図２は、図１の治療計画支援装置３０の詳細構成を示すブロック図である。治療計画支援装置３０は、例えば、制御部１００と、治療計画作成部１０４と、画像記憶部１０８と、画像処理部１１２と、入力部１１６と、表示部１２０と、システムバス１２４と、データ記憶部１２８とを含む。
【００３０】
制御部１００は、システムバス１２４を介して治療計画支援装置３０全体のシステム制御を行う。
【００３１】
入力部１１６は、キーボードなどの各種入力デバイスを備える。表示部１２０は、治療計画の条件選択用の画面を表示する。操作者は、この入力部１１６において被検体Ｐの情報の入力や、照射条件の各パラメータなどの治療計画の少なくとも一部の条件の設定を行う。照射条件には、アイソセンターの位置、照射対象領域（標的領域）の位置及び輪郭、照射野、照射角度、照射回数、照射線量などが挙げられる。設定された治療計画の条件は、治療計画作成部１０４及び制御部１００に入力される。
【００３２】
治療計画作成部１０４は、入力部１１６から入力された治療計画の各条件に基づいて、線量分布を含む治療計画を作成する。「治療計画を作成する」とは例えば、上記の照射条件の一部を設定後、設定した照射条件や被検体情報などに基づいて未設定の照射条件を決定すると共に、線量分布等からなる治療計画をコンピュータで作成することである。即ち、治療計画には設定済みの全照射条件が含まれる。
【００３３】
画像記憶部１０８は、画像診断装置２０で生成された被検体Ｐの画像データを取得し、記憶する。
【００３４】
データ記憶部１２８は、解剖学的領域データベース１３２と、許容線量データベース１３６とを有する。ここでの「解剖学的領域」とは、例えば、人体における臓器や骨、爪、歯、髪、皮膚、動脈などの各組織の領域（以下、組織領域という）の意味である。解剖学的領域データベース１３２には、組織領域データが記憶されている。
【００３５】
ここでの「組織領域データ」とは例えば、水晶体や、内臓である各臓器、骨などの人体内の多数の組織領域に対して、標準的な位置、輪郭及び大きさなどの情報を３次元データ化したものである。この組織領域データは、男女の性別で２通りに分けた上、年齢に応じて成年、小児、胎児の３通りにさらに分けて、それぞれ存在及び記憶されている。
【００３６】
画像処理部１１２は、被検体Ｐの画像データを画像記憶部１０８から取得し、組織領域データに基づいて、取得した画像データから各組織領域を抽出する（後述の図４及び図５参照）。
【００３７】
許容線量データベース１３６には、少なくとも全てのリスク臓器を含む人体の各組織領域に対する各許容線量が許容線量データとして記憶されている。上記リスク臓器とは、例えば水晶体、精巣、卵巣、造血臓器（脊髄）などの、放射線に対する許容線量が低い組織である。ここでの許容線量とは、例えば、照射対象領域の周りの正常組織として、どの程度の照射線量までは安全と判断されるかの目安の照射線量（ある確率で人体に有害事象が発生する線量）である。
【００３８】
図３は、許容線量データの一例を模式的に示す表である。許容線量データには、男女の性別毎に分けた上、体の大きさで成年、小児、胎児の３通りに分けて、それぞれ許容線量が記憶されている。なお、図３内の許容線量の数値は、説明の便宜上示したものであり、実際に用いる値とは関係ない。実際には例えば、国際放射線防護委員会（International Commission on Radiological Protection: ICRP）などが示すガイドラインに準拠した値を許容線量として用いればよい。
【００３９】
図４は、治療計画に用いられる被検体Ｐの画像の一例を示す模式図であり、画像診断装置２０で生成され、画像記憶部１０８に記憶されているものである。図４は、腹部における人体座標系のアキシャル断面に対応し、脾臓１４０ａ、胃１４２ａ、脊髄１４４ａ、副腎１４６ａ、肝臓１４８ａなどの各領域が示されている。
【００４０】
図５は、解剖学的領域データベース１３２に記憶された組織領域データの一例として、図４に示す治療計画用の画像と人体座標系でほぼ同位置に相当する同方向断面の模式図である。
【００４１】
前述のように、解剖学的領域データベース１３２には、人体の多数の組織領域に対して、標準的な位置や輪郭などの情報が３次元データとして記憶されている。従って、この３次元データから、図５に示すような２次元画像化した所望の断面（治療計画用の画像とほぼ同位置に相当する断面）を画像処理部１１２は抽出できる。図５は、腹部のアキシャル断面における人体の各組織の標準的な配置であり、脾臓１４０ｘ、胃１４２ｘ、脊髄１４４ｘ、副腎１４６ｘ、肝臓１４８ｘなどの各領域が示されている。
【００４２】
以下、例えば図４のような治療計画用の画像から各組織領域を抽出する手法の一例について説明する。図２における画像処理部１１２は、画像記憶部１０８から被検体Ｐの画像データのファイルを取得後、その付帯情報から被検体Ｐの性別及び年齢を取得する。これにより、画像処理部１１２は、年齢に応じて成年、小児、胎児のどの組織領域データが適合するかを判定後、該当する性別の組織領域データを取得する。
【００４３】
次に、画像処理部１１２は、取得した画像データが、人体座標系のどの位置におけるどの方向の断面であるか（アキシャル断面、コロナル断面、サジタル断面など）を、画像データの付帯情報から取得する。以上の取得情報に基づいて画像処理部１１２は、組織領域データから、治療計画用の画像と人体座標系でほぼ同位置に相当する同方向断面の画像を抽出する。
【００４４】
画像処理部１１２は、抽出した組織領域データの断面画像（図５参照）と、治療計画用の画像（図４参照）とで例えばパターンマッチングを行うことで、治療計画用の画像から各組織領域を抽出する。
【００４５】
これにより、画像処理部１１２は、治療計画用の画像において、脾臓１４０ａなどの各組織領域の名称、位置及び輪郭（範囲）を決定する（図４参照）。
【００４６】
次に、治療計画の作成方法の一例について説明する。治療計画作成部１０４は、入力部１１６から入力された治療計画の各条件に基づいて、照射対象領域の周りの正常領域に対する照射をなるべく避けつつ、照射対象領域に対して集中的に放射線が照射されるような線量分布で治療計画を算出する。ここで、各組織領域における線量の計算結果は、当該組織領域内において、通常の場合には均一とはならない。
【００４７】
図６は、線量容積ヒストグラムの一例を示す模式図である。線量容積ヒストグラム（ＤＶＨ：Dose Volume Histogram）とは、ある値以上の線量が照射される体積の割合を度数分布で示したグラフである。図６において、縦軸は容積（％）を示し、横軸は照射線量（％）を示す。また、図６内の太線の実線の曲線は、例えば腎臓などの一臓器に対する正常組織としての線量容積ヒストグラムを示す。また、図６内の太線の一点鎖線の曲線は、例えば腎臓などの一臓器に対する照射対象領域（疾患部位）としての線量容積ヒストグラムを示す。
【００４８】
正常組織としての線量容積ヒストグラムの曲線は、理想的にはグラフの左辺及び底辺に近づくほど好ましい。図６において例えば１Ｇｙを１００％の照射線量とすれば、正常組織における容積的に約１０％の部分には８０％（０．８Ｇｙ）以上の線量が照射されることを示す。また、この例では、正常組織の約６０％の容積を除いた部分、即ち、正常組織の約４０％の部分には５％（０．０５Ｇｙ）以下の線量しか照射されないことを示す。
【００４９】
反対に、照射対象領域としての線量容積ヒストグラムの曲線は、理想的にはグラフの右辺及び上辺に近づくほど好ましい。図６において例えば１Ｇｙを１００％の照射線量とすれば、照射対象領域における容積的に８０％の部分には８０％（０．８Ｇｙ）以上の線量が照射されることを示す。
【００５０】
従って、ある組織に対して同じ値の線量を超えないように線量分布を算出するとしても、線量容積ヒストグラムのどこを基準にとるかによって、線量分布の算出結果は異なる。そこで、治療計画作成部１０４は、基準を設けて線量分布を算出する。
【００５１】
図７は、照射対象領域を指定した画面の一例を示す模式図である。図４のような治療計画用の画像が表示部１２０に表示されるので、医師などの操作者は、治療計画用の画像を見ながら癌などの疾患部位の位置及び輪郭（範囲）を画像上で判定できる。図７は、治療計画用の画像上において、消滅又は縮小させるべき疾患部位が照射対象領域１６２として指定された状態を示す。図７の例では、照射対象領域１６２は斜線領域であり、胃１４２ａの一部である。
【００５２】
また、操作者は、治療用放射線を特に照射したくない領域の位置及び輪郭情報を、入力部１１６を介して治療計画作成部１０４に対して入力設定できる。治療用放射線を特に照射したくない領域とは、例えば、リスク臓器などであり、被検体Ｐの病状等に応じて設定すればよい。照射対象領域１６２の指定後、操作者は、入力部１１６を介して治療計画作成部１０４に対して、照射線量及び照射方向等を入力設定できる。
【００５３】
図７の例では、実線の１組の矢印、破線の１組の矢印、一点鎖線の１組の矢印で方向を示すように、照射方向が３方向の治療用放射線が透過する様子を示している。
【００５４】
図８は、算出された線量分布に基づく各組織領域の予想照射線量と、各組織領域の許容線量とを比較表示した画面の一例を示す模式図である。図８では、図７のように設定された計３回の治療用放射線の照射に対して、治療計画作成部１０４により算出される線量分布の一例が等高線状に示されている。
【００５５】
図８において、画面の下には、５つの等高線状の領域に対する予想照射線量が示されている。画面上側の被検体画像のおよそ中央の黒く塗り潰した領域において、予想照射線量が最も多くなる。図８では一例として、予想照射線量が多い領域ほど、ハッチングで濃く塗り潰して示される。
【００５６】
より詳細には、図２の治療計画支援装置３０の制御部１００は、例えば図８のように算出された線量分布を治療計画作成部１０４から取得する。さらに制御部１００は、被検体Ｐの情報（成年、小児、胎児のどれであるかや性別）と、各組織領域の抽出結果（名称、位置、輪郭等）とを画像処理部１１２から取得する。さらに、制御部１００は、被検体Ｐの情報に該当する許容線量データを許容線量データベース１３６から取得する。
【００５７】
そして、制御部１００は、治療用放射線が照射される範囲に入る（正常組織としての）各組織領域の各許容線量と、線量分布とを比較することで、各組織領域の予想照射線量と、各組織領域の許容線量とを図８のように表示部１２０に比較表示させる。
【００５８】
また、制御部１００は、許容線量を超過する組織領域である線量超過領域の有無を上記の比較によって判定する。上記判定結果が肯定的な場合、制御部１００は、表示部１２０に警告メッセージを表示させることで、作成された治療計画では許容線量を超過する組織領域がある旨を操作者に通知する。
【００５９】
図９は、治療計画の線量分布において許容線量を超過する組織領域がある場合に表示される警告画面の一例を示す模式図である。図９は、図８の線量分布において、造血臓器なのでリスク臓器とされる脊髄１４４ａの一部（線量超過領域１６４）において、許容線量を超過すると判定された場合を示す。
【００６０】
この場合、制御部１００は、治療計画の画像上において、照射対象領域１６２を例えば斜線領域として、線量超過領域１６４を例えば黒く塗り潰した領域として、図９に示すように表示部１２０に識別表示させる。なお、識別表示の仕方は、周囲とは異なる有彩色で着色表示するなどの他の手法でもよい。
【００６１】
さらに、制御部１００は、表示部１２０の表示画面の警告ウィンドウ１７０内において、どの組織において許容線量をどの程度超過したかの警告メッセージを表示させる。図９の例では、被検体Ｐが成人の男であるので脊髄の許容線量が０．５Ｇｙであるところ（図３参照）、脊髄の一部で０．５Ｇｙの１１０％程度の線量超過となる旨が示される。なお、以上の図８、図９に示した線量の数値例は、説明を具体的且つ分かり易くするために示したものにすぎず、実用上の値とは異なる。
【００６２】
図９において、警告ウィンドウ１７０の下側には、一例として条件変更ボタン１７２が表示される。例えばタッチパネル式画面であれば、条件変更ボタン１７２を押すことで、条件変更が選択される。操作者は、条件変更ボタン１７２によって条件変更を選択することで、照射条件を手動で再設定することができる。なお、条件変更ボタン１７２が選択された場合、治療計画作成部１０４によって治療計画が自動的に再作成される構成としてもよい。
【００６３】
（本実施形態の動作説明）
図１０は、本実施形態の放射線治療システム１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。以下、前述の各図を参照しながら、図１０に示すフローチャートのステップ番号に従って、放射線治療システム１０の動作を説明する。
【００６４】
［ステップＳ１］画像診断装置２０（図１参照）により、治療計画用の被検体Ｐの画像データが生成される。画像診断装置２０は、生成した画像データのファイルの付帯情報に、被検体Ｐの性別及び年齢や、人体座標系のどの位置におけるどの方向からの断面であるかの情報を付随させ、当該ファイルを治療計画支援装置３０の画像記憶部１０８（図２参照）に入力する。この後、ステップＳ２に進む。
【００６５】
［ステップＳ２］治療計画支援装置３０の画像処理部１１２は、ステップＳ１で生成された被検体Ｐの画像データのファイルを画像記憶部１０８から取得する。画像処理部１１２は、当該ファイルの付帯情報から被検体Ｐの性別及び年齢を取得後、これら性別及び年齢に適合する組織領域データを解剖学的領域データベース１３２から取得する。
【００６６】
以上の取得情報に基づいて画像処理部１１２は、治療計画用の画像と人体座標系でほぼ同位置に相当する同方向断面の画像を組織領域データから抽出後、例えばパターンマッチングにより治療計画用の画像から各組織領域を抽出（決定）する（図４及び図５参照）。画像処理部１１２は、抽出した各組織領域のデータを記憶する。
なお、ステップＳ２の始めにおいて、治療用放射線を特に当てたくないリスク臓器を例えば名称によって入力部１１６に対して操作者が指定可能な構成とし、指定されたリスク臓器を画像処理部１１２が組織領域として抽出（決定）する構成としてもよい。この後、ステップＳ３に進む。
【００６７】
［ステップＳ３］治療計画支援装置３０の制御部１００は、治療計画用の画像と共にステップＳ２で抽出された各組織領域の名称等の情報を表示部１２０に表示させる。医師などの操作者は、この表示画像に基づいて疾患部位を判定し、照射対象領域１６２の位置や輪郭を入力部１１６に対して設定する（図７参照）。
【００６８】
また、操作者は、リスク臓器などの治療用放射線を特に照射したくない領域の位置及び輪郭情報を、入力部１１６を介して治療計画作成部１０４に対して設定できる。さらに操作者は、照射線量、照射方向などの照射条件の一部を設定する。設定されなかった一部の照射条件については、治療計画作成部１０４が自動設定する。
【００６９】
治療計画作成部１０４は、以上のように設定された一部の照射条件や被検体Ｐの性別や年齢などの治療計画条件に基づいて治療計画を作成（算出）する。このとき、治療計画作成部１０４は、照射対象領域の周りの正常組織に対する照射をなるべく避けつつ、照射対象領域に対して集中的に放射線が照射されるような線量分布で治療計画を作成する。
【００７０】
治療計画作成部１０４は、治療計画の作成に際して、線量容積ヒストグラム（図６参照）における基準としての例えば１０％領域で許容線量を超えないように、線量分布を算出する。この基準を０％〜１００％のどこにするかについては、臓器の種類などに応じて、操作者が入力部１１６を介して治療計画作成部１０４に対して任意に設定する構成としてもよい。或いは、この基準については、１０％などの適正な値を予め治療計画作成部１０４に対して設定しておいてもよい。従って、上記１０％という基準の数値は、一例にすぎず、本実施形態を限定するものでない。この後、ステップＳ４に進む。
【００７１】
［ステップＳ４］制御部１００は、治療計画用の画像から抽出された各組織領域のデータ（名称、輪郭など）を画像処理部１１２から取得し、性別や年齢などの被検体情報を画像記憶部１０８に記憶された画像データのファイルの付帯情報から取得する。制御部１００は、取得した各組織領域にそれぞれ対応すると共に被検体情報に対応する各許容線量のデータを許容線量データベース１３６から取得する。この後、ステップＳ５に進む。
【００７２】
［ステップＳ５］制御部１００は、ステップＳ３で作成された治療計画の線量分布を治療計画作成部１０４から取得する。制御部１００は、ステップＳ４で取得した（正常組織としての）各組織領域の各許容線量と、線量分布から得られる各組織領域の予想照射線量とを表示部１２０に比較表示させる（図８参照）。
【００７３】
なお、比較表示の手法に関しては、線量分布図で予想照射線量を等高線状に示すと共に、各組織領域の許容線量を線量分布図に文字情報的に添える図８の形態に限定されるものではない。例えば表形式により、各組織領域の予想照射線量と、各組織領域の許容線量とを表示部１２０に比較表示させてもよい。この後、ステップＳ６に進む。
【００７４】
［ステップＳ６］制御部１００は、ステップＳ４で取得した（正常組織としての）各組織領域において、予想照射線量が許容線量を超過する線量超過領域が存在するか否かを判定する。以下、この判定を「判定処理」と称する。
【００７５】
なお、判定処理における判定対象の組織は、例えば治療用放射線を照射したくない領域として操作者によりステップＳ３で輪郭等が設定された単一の臓器のみでもよいし、複数の組織でもよい。或いは、判定処理における判定対象の組織については、上記の治療用放射線を照射したくない領域として設定された組織のみならず、治療用放射線が当たる範囲に含まれる全ての組織（ステップＳ２で抽出された全ての組織）でもよい。
【００７６】
判定処理の結果、線量超過領域が存在する場合、ステップＳ７に進む。判定処理の結果、線量超過領域が存在しない場合、制御部１００は、線量超過領域が存在しない旨を表示部１２０に表示させた後、ステップＳ９に処理を移行させる。
【００７７】
［ステップＳ７］表示部１２０は、制御部１００の指令に従って、治療計画用の画像上において線量超過領域を識別表示する（図９参照）。また、表示部１２０は、線量超過領域において許容線量をどの程度超過したかの情報を、例えば許容線量を何％オーバーなどの態様で警告ウィンドウ１７０内に表示する。これにより、作成された治療計画では許容線量を超過する組織領域がある旨が操作者に通知される。
【００７８】
操作者は、このような比較結果の表示情報に基づいて、治療計画の作成結果を確認することができる。そして、操作者は、例えば図９の条件変更ボタン１７２を選択することで、治療計画の条件を再設定できる。
【００７９】
このようにして治療計画の条件の再設定が選択された場合、操作者によって治療計画の一部の条件が再設定された後、ステップＳ８に進む。
【００８０】
［ステップＳ８］治療計画作成部１０４は、治療計画を自動的に再作成する再作成処理を行う。このとき、ステップＳ７で治療計画の条件が変更された場合にはその条件に従って、条件が変更されなかった場合にはステップＳ３で操作者が設定した条件に従って、治療計画が再作成される。
【００８１】
具体的には、治療計画作成部１０４は、線量超過領域の予想照射線量が許容線量をどの程度（何％）上回ったかの情報を制御部１００から取得する。治療計画作成部１０４は、予想照射線量が許容線量をどの程度上回ったかの情報に基づいて、ステップＳ６で特定された線量超過領域の予想照射線量が許容線量以下となるように、治療計画を再作成する。
【００８２】
ここでの「許容線量以下となるように」とは、例えば許容線量の９０％又は８０％又は６０％となるような線量分布にすることである。なお、ここでの９０％又は８０％又は６０％の数値は、一例にすぎず、本実施形態を限定するものではない。線量超過領域の予想照射線量を許容線量以下にするには、例えば照射方向を線量超過領域から逸らしたり、線量超過領域がなるべく含まれないように照射野を狭くするなどの手法が挙げられる。再作成処理によって治療計画が再作成された後、ステップＳ５に戻る。
【００８３】
即ち、ステップＳ６の判定処理の結果、線量超過領域が存在する場合、判定処理の結果として線量超過領域がなくなるまで、治療計画作成部１０４による再作成処理と、制御部１００による判定処理とがステップＳ５〜Ｓ８のループによって順次繰り返される。
【００８４】
［ステップＳ９］このステップＳ９に到達する場合、表示部１２０に表示される最新の治療計画では線量超過領域が存在しない。操作者は、当該最新の治療計画でよいか否かを選択する。当該治療計画でよいことを操作者が最終的に決定（選択）した場合、ステップＳ１０に進む。また、操作者は、治療計画の条件を変更することで治療計画を再作成させることも選択でき、この場合にはステップＳ３に戻る。
【００８５】
［ステップＳ１０］制御部１００は、ステップＳ９で最終的に決定された治療計画を放射線治療装置４０に送信し、放射線治療装置４０のシステム制御部５８は、受信した治療計画を保存する。ここで送信される治療計画には、画像診断装置２０で生成された被検体Ｐの画像データのファイルや、被検体情報や、画像処理部１１２により抽出された各組織領域の情報（名称、位置、輪郭等）が含まれる。
【００８６】
従って、システム制御部５８は、放射線治療の実行に際して、体表など照射対象領域とは関係の薄い領域を被検体の位置合わせ情報から省くことで、リスク臓器や照射対象領域などの関心領域の位置合わせ精度を重点的に向上させてもよい。これにより、より高精度で放射線治療が行える。そして、操作者の操作の下、上記治療計画に従った照射条件に合うように、放射線治療装置４０によって被検体Ｐに対する治療用放射線の照射が行われる。以上が本実施形態の放射線治療システム１０の動作説明である。
【００８７】
（本実施形態の効果）
このように本実施形態では、治療計画用の被検体画像から各組織領域が自動抽出された後、治療計画が作成される。制御部１００は、予め記憶された各組織領域の許容線量と、作成された治療計画の線量分布から得られる各組織領域の予想照射線量との比較により、線量超過領域の有無を自動判定後、判定結果を自動表示させる。このため、治療計画において照射線量が過大となる場合、そのことが自動的に通知されるので、放射線治療において照射線量が過大となることを容易に防止できる。
【００８８】
従って、最終的に決定された治療計画における照射線量の桁数間違いや、ウェッジフィルタなどのアクセサリの誤使用や挿入し忘れ、リスク臓器への過大線量照射などを防ぐことができる。この結果、放射線治療システム１０では、信頼性の高く、且つ、安全な放射線治療を実行できる。
【００８９】
また、性別及び年齢に応じて別々の許容線量を予め許容線量データベース１３６に記憶させ、被検体情報に適合する許容線量を判定処理において用いる。これにより、リスク臓器などに対して許容線量を上回るか否か、即ち、治療計画の安全性を正確に判定することができる。
【００９０】
さらに、図９に示すように、どの領域において許容線量をどの程度超過するかが自動的に識別表示されるので、操作者は、これらの表示情報を治療計画の条件の変更に際して参考にすることができる。
【００９１】
以上説明した実施形態によれば、放射線治療において照射線量が過大となることを容易に防止することができる。
【００９２】
（本実施形態の補足事項）
［１］上記実施形態では、正常組織に対する許容線量を許容線量データベース１３６に予め記憶させ、正常組織に対する照射線量が許容線量を超えないように警告画面の表示や治療計画の再作成を行う例を述べた。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。
【００９３】
疾患部位である照射対象領域に対する許容線量を操作者が入力可能な構成とし、照射対象領域と、正常組織とに分けて許容線量のデータをそれぞれ記憶させてもよい。この場合、ステップＳ６において、照射対象領域で許容線量を超過するか否かの判定も加わり、正常組織及び照射対象領域を含めて線量超過領域が存在すると判定された場合には、上記実施形態と同様に治療計画が再作成される。
【００９４】
［２］図１１は、本実施形態の変形例に係る放射線治療システム１０’の全体構成を示すブロック図である。放射線治療システム１０’は、図２の治療計画支援装置３０から、治療計画作成部１０４を治療計画作成装置１８０として独立させた構成である。従って、図１１の治療計画支援装置３０’は、治療計画作成部１０４を省いた点を除き図２の治療計画支援装置３０と同じ構成であるので、ブロック図を省略する。このように治療計画作成部１０４（治療計画作成装置１８０）を独立させてもよく、この場合にも上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００９５】
［３］許容線量データベース１３６に記憶された各組織領域に対する許容線量の値については、操作者の判断に応じた入力部１１６に対する入力によって、値を変更可能としてもよい。
【００９６】
［４］請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。
【００９７】
解剖学的領域データベース１３２に記憶された組織領域データに基づいて、被検体Ｐの画像データから各組織領域を抽出する画像処理部１１２の機能は、請求項記載の組織領域決定部の一例である。
【００９８】
画像処理部１１２により抽出された各組織領域に対して、許容線量を超えるか否かをそれぞれ判定する制御部１００の機能は、請求項記載の比較部の一例である。
【００９９】
［５］本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１００】
１０，１０’  放射線治療システム
２０  画像診断装置
３０，３０’  治療計画支援装置
４０  放射線治療装置
５０  通信経路
５８  システム制御部
６０  寝台駆動装置
６２  寝台
６６  ガントリ
７０  スタンド
７４  高電圧供給装置
７８  絞り駆動装置
８０  治療用ヘッド
８４  電子線発生装置
９０ａ  導波ガイド
９０ｂ  ベンディングマグネット
９０ｃ  ターゲット
９０ｄ  絞り
９２  回転駆動装置
１００  制御部
１０４  治療計画作成部
１０８  画像記憶部
１１２  画像処理部
１１６  入力部
１２０  表示部
１２４  システムバス
１２８  データ記憶部
１３２  解剖学的領域データベース
１３６  許容線量データベース
１６２  照射対象領域
１６４  線量超過領域
１７０  警告ウィンドウ
１７２  条件変更ボタン
１８０  治療計画作成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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